Cevčice iz hematita, ki so jih našli v kremenu na ostankih prastarega podvodnega toplega vrelca. To so - če verjamemo avtorjem raziskave - ostanki naših najstarejših znanih prednikov. Cevčice so velike približno za desetino debeline človeškega lasu. Foto: Matthew Dodd, UCL
Cevčice iz hematita, ki so jih našli v kremenu na ostankih prastarega podvodnega toplega vrelca. To so - če verjamemo avtorjem raziskave - ostanki naših najstarejših znanih prednikov. Cevčice so velike približno za desetino debeline človeškega lasu. Foto: Matthew Dodd, UCL

Odkritje kaže, da se je življenje na Zemlji porodilo takrat, ko sta se z vodo na površju ponašala tako Mars kot Zemlja. Ob tem se odpirajo vznemirljiva vprašanja o možnosti nezemeljskega življenja. Sami pričakujemo, da se bodo prej ali slej našle podobne sledi tudi na Marsu. In če jih ne bomo našli, potem je Zemlja resnično zelo posebna in izjemna.

Matthew Dodd, prvopodpisani avtor
Nuvvuagittuq
Ta kamen naj bi bil nekoč del morskega dna. Foto: Matthew Dodd, UCL
Nuvvuagittuq, hematit
Cevčice pod mikroskopom. Foto: Matthew Dodd - University College London
Podvodni
Podvodni topli vrelci so še danes kraj, kjer življenje lepo uspeva. Prav pri njih naj bi pred štirimi milijardami leti nastalo prvo življenje. Foto: AP

Če se je življenje na Zemlji pojavilo tako hitro, uspevalo v skrajnih razmerah in preživelo vse udarce, potem je povsem mogoče, da ga je vesolje vse polno.

Zemlja
Je življenje na Zemlji obstajalo že pred 4,3 milijarde leti? Foto: Nasa

Zavračamo nično hipotezo, ki pravi, da so to zgolj nebiološke strukture, zgolj podobne mikrofosilom. Ne poznamo nobenega nebiološkega procesa, ki bi lahko ustvaril te mikrobom podobne strukture in ki bi obenem pojasnil vse druge tam najdene pojave.

UCL dvomečim v znanstveni skupnosti
Cirkon
Najstarejša znana skala na svetu, prav tako najdena v Kanadi, je tale fotografirani kos. Datiranje so izvedli z analizo prisotnosti elementa cirkona. Foto: University of Alberta
Mars, Worcester
Krater Worcester na Marsu, podoba je nastala po podatkih Esine sonde Mars Express. Skupaj z okolico je eden izmed dokazov za ogromne poplave v prazgodovini Marsa in posledično za obstoj velikih količin vode. Avtorji raziskave na UCL-ju menijo, da bi marsovski topli vrelci lahko brez težav vsebovali podobne železove bakterije. Foto: ESA/DLR/FU Berlin
Mars
Omenjeni krater v bolj povednem kontekstu. Foto: NASA MGS MOLA Science Team
Dinozavri
Prvi večcelični organizmi so se pojavili približno pred 600 milijoni let, pred 500 milijoni let so prvič zaživeli na kopnem. Dinozavri so se pojavili pred 230 milijoni let. Foto: MMC RTV SLO/J. M.


Znanstveniki so v zelo starem kamenju na severu Kanade našli strukturice iz železovega oksida, za katere domnevajo, da so delo prastarih živih bitij. Medtem ko se v znanstveni skupnosti dvigajo glasovi, da biološki izvor ni nedvoumno dokazan, avtorji raziskave v reviji Nature zagotavljajo, da imajo za to dovolj dokazov. Če imajo prav, potem na sliki desno gledamo svoje prapraprednike. Tisto, iz česar vsi izhajamo. Svoj praizvor. In če se mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvom University College of London (UCL) ne moti, potem se je življenje na Zemlji pojavilo zelo zgodaj, skoraj neposredno po nastanku in ohladitvi Zemlje na temperaturo, ki je omogočila obstoj oceanov. In ker je zelo verjetno, da so takšne razmere takrat vladale na sosednjih planetih, Veneri ter Marsu, potem smo takrat morda imeli žive vesoljske sosede.

Kar pol milijarde let negotovosti
V celotni zadevi je veliko negotovosti. Znanstveniki preučujejo časovno zelo oddaljeno obdobje, o katerem dokazov ni ravno na pretek, niti takratnih kamnin ne. Kriva je tektonika, pa tudi erozija. Tvarina iz tistega časa se je večinoma pregnetla, prežgala, se spremenila nazaj v magmo ali pa v kaj drugega (metamorfne kamnine).
Razmeroma nedotaknjenih ostankov je posledično malo. Zemlja je stara približno 4,5 milijarde let, a do točke 4 milijarde skorajda ni nerazdevičenih kamnin. Morda se zdi malo, a to je toliko časa, kolikor sploh obstaja življenje na kopnem (500 milijonov let). Potrjeno najstarejši znani kamen na Zemlji je star 4,02 milijarde let, najden je bil prav tako v - Kanadi.

Koliko nedoločenosti ostaja, kaže naslednje dejstvo: če sveže odkritje drži, potem je podrlo tudi omenjeni rekord. UCL ni našel le najstarejših dokazov življenja, temveč celo najstarejši znani kamen sploh.

Med plastmi kremena
To ponovno opominja na omejenost metod za določanje starosti. Znanstveniki pod vodstvom UCL-ja so dragoceno tvarino izbrskali iz pasu kamnin Nuvvuagittuq ob vzhodnem Hudsonovem zalivu, iz plasti kremena, starih med 3,770 in 4,280 milijarde let. Kar je spet kar pol milijarde let razpona!
Te kamnine naj bi bile nekoč del sistema toplih vrelcev na oceanskem dnu. Prav oceanski topli vrelci sicer veljajo za kraj, kjer je po mnenju znanstvenikov nastalo prvo pravo življenje. Raziskovalci UCL-ja so se v izjavi za javnost pohvalili, da njihovo odkritje to hipotezo potrjuje.

Več o nastanku celic je za MMC napisala biotehnologinja Mojca Jež.


Cevke iz železovega oksida

In kaj točno so našli? Znotraj kremena so našli cele kupe vlaken, cevk in drobnih rovov iz železovega oksida, natančneje, hematita (Fe2O3) oziroma neke vrste rje. Prepričani so, da so biološkega izvora. Kot piše v UCL-jevem sporočilu za javnost, so "natančno in sistematično" preverili vse druge, nebiološke možnosti nastanka cevk, med njimi spremembo temperatur in tlaka v kamnini, vendar so za vsako prišli do zaključka, da je manj verjetna.

Namesto tega so našli značilnosti, ki govorijo v prid biološkemu izvoru. Strukturice iz hematita imajo iste značilnosti kot tiste, ki jih najdemo danes, v sedanjih podvodnih toplih vrelcih. Tam še danes uspevajo bakterije, ki z oksidacijo železa brez sončne svetlobe pridobivajo energijo (t. i. litotrofne bakterije), pri čemer prav tako gradijo cevčice. Poleg tega je mednarodna raziskovalna skupina našla nekaj dodatnih dokazov za "zločinca": grafit, apatit in nekatere karbonate, torej spojine, ki jih najdemo v živih tkivih in se pogosto povezujejo ravno s fosili.

Nadalje so ugotovili, da so ti mineralizirani fosili povezani s kroglastimi strukturami, takšne fosile pa vsebujejo tudi precej mlajše kamnine.

Domnevni ostanki razkrojenih bitij
"Vlakna in cevke smo našli v centimetrskih strukturah, imenovanih konkrecije in noduli," je dejal prvopodpisani avtor Matthew Dodd z londonskega Centra za nanotehnologijo. Konkrecije so bulaste oziroma nepravilno kroglaste mase, kjer so drugi minerali zapolnili prazen prostor v sedimentni kamnini. Našli so še nekaj drugih geoloških struktur. Vse naj bi bile posledica razkrajanja tamkajšnjih organizmov, pri čemer so minerali zapolnjevali prazne prostorčke. "Pojavi so minerološko povsem enaki tistim, ki jih najdemo v mlajših kamninah, denimo na Norveškem, v ameriških Velikih jezerih in v Zahodni Avstraliji," je izjavil vodja raziskave Dominic Papineau.
"Strukture sestavljajo tisti minerali, ki navadno nastanejo v procesu putrifikacije [razkroja, op. a.] in ki so skozi zgodovino od začetka do današnjika široko dokumentirani. Dejstvo, da smo jih našli v eni najstarejših kamnin na svetu, kaže, da smo našli tudi neposreden dokaz najstarejše znane življenjske oblike na Zemlji," je nadaljeval.

Konkurenca metuzalemov
"Prestol" najstarejših najdb je sporen. Lani poleti je denimo ena raziskovalna skupina podobne ostanke našla na Grenlandiji; stari naj bi bili 3,7 milijarde let (objava v Nature). Na UCL-ju je sploh ne priznavajo in kot do zdaj najstarejšo navajajo starejšo najdbo iz Zahodne Avstralije, ki je nabrala 3,46 milijarde let. No, mednarodna Wikipedija sveže UCL-jevo delo že postavlja na prvo mesto, čeprav o tem v znanstveni skupnosti ni soglasja.

Ostaja denimo problem, da v tistem času na Zemlji - po sedanjem vedenju - ni bilo kisika v potrebnem izobilju. Kako so torej te bakterije uspevale in množično spajale železo s kisikom?

Nekaj strokovnjakov je za britanska medija BBC ter Guardian izrazilo še nekatere druge pomisleke. Po oceni Nicole McLoughlin z univerze Rhodes (Južna Afrika) so dokazi za biološki izvor kvečjemu posredni, ne pa prepričljivi, je povedala za britansko javno televizijo. Francosko strokovnjakinjo Frances Westall je zmotilo, da so strukture orientirane, medsebojno vzporedne. Mikrobi namreč ne rastejo vzporedno drug z drugim, je poudarila za Guardian. Poleg tega so precej velike v primerjavi s podobnimi današnjimi okoli podvodnih toplih vrelcev. V okolju, kjer naj bi kisika primanjkovalo, bi morale rasti precej počasneje. Sama se nagiba k mnenju, da so nastale z metamorfozo kamnin.

UCL pa odgovarja: "Zavračamo nično hipotezo, ki pravi, da so to zgolj nebiološke strukture, zgolj podobne mikrofosilom. Ne poznamo nobenega nebiološkega procesa, ki bi lahko ustvaril te mikrobom podobne strukture in ki bi obenem pojasnil vse druge tam najdene pojave."
Njihove navedbe je vseeno treba vzeti z mero previdnosti. Pomnimo lahko vihar, ki je nastal v 90. letih ob navedbah nekaterih znanstvenikov, da so na meteoritu našli ostanke zunajzemeljskega življenja. Sčasoma jih je znanstvena skupnost večinoma zavrnila, čeravno je res, da avtorji raziskave še danes vztrajajo pri svojih izsledkih.
Kaj to pomeni za genezo življenja v Osončju
Če predpostavimo, da ima UCL prav, je življenje na Zemlji vzniknilo izjemno hitro. Torej, Osončje je iz predplanetarnega diska nastalo nekje pred 4,6 milijarde leti, sama Zemlja pa 4,54 milijarde leti. Skorja naj bi se strdila pred 4,4 milijarde leti in prvi oceani naj bi nastali kmalu zatem, najkasneje pred 4,4 milijarde leti, pogosteje pa se jih umešča v čas pred 4,2 milijarde leti. To bi pomenilo, da so se prve življenjske oblike pojavile skoraj hipoma po nastanku večjih zaplat površinske vode (potrebne kemijske "opeke" naj bi večinoma prinesli asteroidi, pa tudi kometi v obdobju velikega bombardiranja).

Logično sklepanje pripelje do hipoteze, da bi moralo potemtakem skoraj istočasno življenje nastati tudi na sosednjih planetih. Sodeč po lanski analizi Nasinega instituta Goddard je imela Venera, Zemljina malo manjša "sestra", kar vso prvo milijardo let oceane, dež in prijazne temperature. Več kot dovolj časa za nastanek tudi za odtenek kompleksnejših oblik življenja. Kasneje je sicer padla v pobezljan učinek tople grede, ki je pripeljal do današnje zadušljive, strupene atmosfere in peklenskih temperatur na površju.

Kaj pa Mars? Nasina sonda Maven že več let preučuje njegovo atmosfero oziroma to, kar je od nje ostalo. Najbolj sveže analize potrjujejo, da jo je skozi milijarde let polagoma odpihoval Sončev veter. Glede na hitrost izgube so naračunali, da je imel Mars bogato atmosfero vse do pred 3,6 milijarde let; takrat se je začela bistveno siromašiti zaradi ugaslega magnetnega polja.

Da je Mars nekoč bil zelo bogat z vodami, kaže takšna množica dokazov, da ji skoraj ni mogoče več oporekati. Prav pred dnevi je Esina sonda Mars Express postregla z dokazi za "velepoplave". Tako je tudi Mars imel slabo milijardo let časa za svojo - morebitno - genezo življenja.
Poudariti pa je treba, da na Marsu do zdaj ni še nihče našel nikakršnih, niti posrednih, dokazov za zdajšnji ali pretekli obstoj živih bitij.
Morda ne iščejo, kjer bi morali
Na UCL-ju ocenjujejo, da Nasini roverji enostavno niso brskali na pravih krajih. Agencijo so pozvali, naj se v prihodnje osredini na geološko analizo tistih mest, kjer bi lahko bili ostanki prastarega morskega dna.

Pred tednom dni je sicer na dan prišla raziskava Nasinega instituta za astrobiologijo, ki glede na izjemno trpežne bakterije iz nekega mehiškega rudnika sklepa, da bi podobne življenjske oblike lahko še danes živele v podmarsnih rovih rdečega planeta.
Da o toplih oceanih lun, kot sta Enkelad in Evropa, niti ne govorimo. Še posebej Enkelad naj bi imel - po dozdajšnjih izsledkih - topel povsodnji ocean, ki se na dnu stika s kamninami. Povsem mogoče je, da so na dnu tudi podvodni topli vrelci.
Če se je življenje na Zemlji pojavilo tako hitro in preživelo vse udarce, potem je povsem mogoče, da ga je vesolje vse polno.
Oddaja Frekvenca X na to temo:

























Odkritje kaže, da se je življenje na Zemlji porodilo takrat, ko sta se z vodo na površju ponašala tako Mars kot Zemlja. Ob tem se odpirajo vznemirljiva vprašanja o možnosti nezemeljskega življenja. Sami pričakujemo, da se bodo prej ali slej našle podobne sledi tudi na Marsu. In če jih ne bomo našli, potem je Zemlja resnično zelo posebna in izjemna.

Matthew Dodd, prvopodpisani avtor

Če se je življenje na Zemlji pojavilo tako hitro, uspevalo v skrajnih razmerah in preživelo vse udarce, potem je povsem mogoče, da ga je vesolje vse polno.

Zavračamo nično hipotezo, ki pravi, da so to zgolj nebiološke strukture, zgolj podobne mikrofosilom. Ne poznamo nobenega nebiološkega procesa, ki bi lahko ustvaril te mikrobom podobne strukture in ki bi obenem pojasnil vse druge tam najdene pojave.

UCL dvomečim v znanstveni skupnosti